Arbeitsintegrierte Verdichtungskontrolle während der Rütteldruckverdichtung

Die Rütteldruckverdichtung ist ein Bodenverbesserungsverfahren, das bei der tief reichenden Verdichtung von grobkörnigen Böden weltweit angewendet wird. Die wesentlichen Vorteile dieser Technologie bestehen in der Vorwegnahme von Setzungen durch Bodenverdichtung und der Homogenisierung des Untergrunds. Trotz langjähriger Tradition des Verfahrens basieren heutzutage die Festlegung von Prozessparametern sowie die Kontrolle und der Nachweis des Verdichtungserfolgs in erster Linie auf Erfahrungen der ausführenden Firmen.
Im vorliegenden Beitrag wird die Möglichkeit zur arbeitsintegrierten Verdichtungskontrolle auf Basis des Bewegungsverhaltens des Tiefenrüttlers aufgezeigt und diskutiert. Die dynamische Wechselwirkung zwischen einem Tiefenrüttler und dem zu verdichtenden Boden wurde in großmaßstäblichen experimentellen Untersuchungen auf einem Versuchsfeld bei weitestgehend bekannten Untergrundverhältnissen messtechnisch erfasst und dokumentiert. Die theoretische Untersuchung des Rüttler-Boden-Interaktionssystems ermöglichte eine Quantifizierung des Verdichtungserfolgs in Form eines unmittelbar aus der Rüttlerbewegung ableitbaren Indikators. Dieser lässt eine tiefenabhängige Verdichtungskontrolle entlang der Verdichtungsstrecke zu und erteilt Informationen über die Homogenität des erzeugten Bodenkörpers im Versuchsboden, wodurch eine raumfüllende Kontrolle der Verdichtungsarbeiten gewährleistet werden kann.

Work-integrated quality control during deep vibro compaction.
Deep vibro compaction (vibroflotation) is a ground improvement method, which is used worldwide for compaction of granular soil. An appropriate compaction procedure results in a homogenous soil body and in reduced settlements. Despite the long tradition of this technique, the specification of process parameters and the control and quality assurance of the compaction works are still based on the experience of the contractors.
This paper discusses a proposal for a work-integrated compaction control, based on the motion behaviour of the compaction device. The dynamic interaction between the deep vibrator and the compacted soil was observed and recorded in large-scale experiments, with well-known ground conditions. A complementary theoretical investigation of the soil-vibrator interaction system allowed the quantification of the compaction success by a parameter, which was derived directly from the monitored vibrator movement. This parameter allowed a work-integrated compaction control covering the depth of the compacted soil. Moreover, the homogeneity of the compacted soil body could be controlled. Thus, a three-dimensional quality control of the compaction works was made possible.